胰島素樣生長因子和胰島素樣生長因子結合蛋白-3與胎兒生長受限的關系

盧 丹 祝淡抹 單 委 劉艷芝 吳雅娟

揚州大學醫學院，江蘇揚州 225000

胎兒生長受限（fetal growth restriction，FGR）指胎兒應有的生長潛力受損，估測的胎兒體重小于同孕齡第十百分位的小于孕齡兒（small for gestation age，SGA）[1]。FGR可影響胎兒生長發育，嚴重者更可造成圍產兒死亡，死亡率約為正常發育兒的6～10倍。此外，FGR還會影響兒童期、青春期的體能與智能的發育。FGR的發病原因復雜，約40%患者病因尚不明確。目前多項研究表明，妊娠期母體的血清及新生兒臍血中，胰島素樣生長因子-1、2（insulinlike growth factor-1，2，IGF-1、2）以及胰島素樣生長因子結合蛋白-1、3（insulin-like growth factor binding protein-1，3，IGFBP-1、3）的水平與胎兒生長受限的發生發展密切相關[2-3]。目前FGR發生發展的機制并未完全明確，若不及時治療可導致不良妊娠結局，因此研究FGR的發生機制并做到早期預防、早期治療始終是國內外的研究熱點。本研究利用酶聯免疫吸附法（ELISA）檢測36例胎兒生長受限孕婦及30例正常妊娠婦女靜脈血及新生兒臍靜脈血中IGF-1、2和IGFBP-3的水平并進行研究分析，以探討IGF-1、2和IGFBP-3這三個因子與胎兒生長受限的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2011年1月至2013年12月在蘇北人民醫院婦產科住院診斷為FGR的孕婦36例作為受試對象，平均孕齡為（37.6±2.7）周，平均年齡為（27.5±3.3）歲。選取同期住院的正常妊娠婦女30例為對照組，平均孕齡為（38.7±1.8）周，平均年齡為（26.9±2.4）歲。兩組病例均為足月單胎初產，均無胎兒、胎位異常，納入標準：符合第九版《婦產科學》[1]FGR的診斷標準。排除標準：①全身其他系統感染性疾病，②既往有高血壓、糖尿病、心臟病等慢性病史及其他產科并發癥，③肝炎、腫瘤、結締組織病及移植排斥反應等。兩組一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 FGR診斷標準

估測的胎兒體重小于同孕齡第十百分位者診斷為FGR。標準[1]：至少間隔兩周復查B超后，測量胎兒頭圍、腹圍、股骨，預估體重低于同孕齡第十百分位以下或者胎兒腹圍小于對應孕周腹圍的第十百分位以下。

1.3 標本采集和處理及觀察指標

對照組及試驗組的孕婦均于分娩當日空腹抽取肘前靜脈血5 ml，于胎盤娩出前抽取胎兒臍靜脈血5 ml。血清分離后保存于-20℃低溫冰箱備用。IGF-1、2和IGFBP-3試劑盒由上海森雄科技實業有限公司提供，檢測方法為雙抗體夾心ABCELISA法，方法及步驟嚴格按照試劑盒說明操作，以標準品濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，生成標準曲線和直線回歸方程式，根據公式計算對照組及試驗組孕婦血清及新生兒臍血清中IGF-1、2、IGFBP-3的濃度并記錄。待孕婦分娩后記錄新生兒體重。

1.4 統計學方法

采用SPSS 17.0統計學軟件進行數據分析，計量資料用（）表示，組間比較采用t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組孕婦血清、新生兒臍血清中IGF-1、2和IGFBP-3含量比較

試驗組孕婦血清及新生兒臍血IGF-1、2和IGFBP-3水平均低于對照組（P＜0.05）。孕婦血清IGF-1、2和IGFBP-3水平均高于新生兒臍血IGF-1、2和IGFBP-3水平（P＜0.05）。見表1。

2.2 兩組新生兒體重變化

試驗組的新生兒體重（2343±165）g明顯少于對照組的（3326±287）g，差異有統計學意義（t=171.231，P＜0.05）。

3 討論

胰島素樣生長因子是一類既有胰島素樣合成代謝作用，又有多肽的促生長作用，有IGF-1、IGF-2兩種形式，兩者均無法穿過胎盤屏障，有試驗表明IGF-1主要參與胎兒和胎兒出生后的生長發育，而IGF-2參與胎盤的發育[4]。有研究表明，妊娠過程中存在完整的IGF軸，其與孕期子宮的變化、胚胎種植發育密切相關，有效調控胎兒生長發育[5]。胰島素樣生長因子結合蛋白（IGFBPs）主要包括IGFBP1 ～ 6[6]。在胚胎著床前，子宮內膜部分腺體分泌IGFBP，在胚胎著床后，IGFBP迅速表達于所有腺上皮細胞中，與IGF-1結合后促進滋養細胞的侵入，進而調節胎盤的形成，促進胎兒生長發育。

IGF-1是由70個氨基酸組成的單鏈多肽，其分子量為7641，IGF-1進入血液循環后主要與胰島素樣結合蛋白（IGFBPs）相結合[7]。IGF-1是促進細胞增殖和分化的強促分裂原，是胎兒器官發育成熟重要因子，在胎兒及胎兒出生后的生長過程中起關鍵作用[8-9]。有研究發現，胎兒血中IGF-1的水平會隨著胎齡的增加而增加，其與胎兒的出生體重呈正比也證實了這一點，由此可推測，IGF-1對胎兒的生長發育可能起重要作用[8，10]。由于胎盤屏障的作用，孕婦血清中的IGF-1不能進入胎兒，因此關于孕婦血清中高濃度的IGF-1如何影響胎兒生長發育，這個問題非常值得我們探討。翁立堅等[7]認為孕婦血中的IGF-1可能是通過改變胎盤血流，進而調節胎兒營養供給，同時刺激胎兒分泌IGF-1，提高其生物利用度來促進胎兒的正常發育。Davenpor等[11]將母鼠禁食3 d后發現，胎鼠血中的IGF-1水平下降30%以上，若將飲食限制增加至14 d，其IGF-1表達水平明顯下降，由此可推斷，宮內營養不良可影響IGF mRNAs轉錄后的加工，從而進一步降低IGFs水平。本研究結果也證實了上述觀點，FGR組孕婦外周血清及胎兒臍靜脈血中的IGF-1濃度較對照組明顯降低，差異有統計學意義（P＜0.05）。?stlund等[12]通過數據分析得出，IGF-1水平與出生體重之間呈正相關（r=0.36，P＜0.01），IGF-1與出生體重之間呈負相關（r=-0.32，P＜0.01）。綜上所述，孕婦和胎兒血清中IGF-1水平降低，導致胎盤營養轉運、代謝功能降低，胎兒組織同化過程及生長發育過程延緩，最終導致FGR的發生。

表1 兩組孕婦血清、新生兒臍血清中IGF-1、2和IGFBP-3含量比較（±s，μg/L）

表1 兩組孕婦血清、新生兒臍血清中IGF-1、2和IGFBP-3含量比較（±s，μg/L）

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IGF-2基因定位于11p15.5，是一個由67個氨基酸組成的單鏈堿性多肽，分子量在7.5×103左右[6]。血液循環中的IGF-2主要來自肝臟，主要作用是促進胎盤的物質轉運、彌散及糖原的儲存功能[13]。有研究表明，IGF-2在孕6周左右隨絨毛膜外合體滋養層侵入和滲透到母體基質，后發展形成蛻膜，因此，IGF-2是影響胎盤生長發育的重要因子[14]。在妊娠晚期，IGF-2主要表達在絨毛干外層、絨毛膜外滋養層細胞及羊水中[15]。妊娠期營養不良造成胎兒IGF-2水平下降，尤其是胎盤中表達下降，大大降低了胎盤傳輸物質功能，從而導致出生體重下降，并且同以后體重增長呈負相關，可能是低出生體重及成年代謝綜合征發生的重要因子[16]。本試驗結果顯示，FGR組孕婦外周血及胎兒臍靜脈血血清中IGF-2的濃度較對照組明顯降低，差異有統計學意義（P＜0.05），說明IGF-2水平降低可能是造成FGR重要的原因之一。

Lee等[17]通過試驗數據分析得出，FGR組的血糖、胰島素、IGF-1和IGF-2濃度明顯低于對照組，IGF-1濃度比兩組的血清IGF-2濃度有更高的顯著性差異，同時，胎兒IGF-1在妊娠期比IGF-2更敏感。

IGFBP-3分子量為150 000，由264個氨基酸組成的多肽類物質，主要存在于血液，對IGF-1、2有很高的親和力[3]。IGFBP-3主要作為受體調節IGF的濃度和靶細胞的生物活性作用，但同時也表現出獨立于IGF的作用，例如抑制生長及刺激細胞凋亡[9]。當IGFBP-3與IGF結合后，血中游離的IGF濃度減少，同時卻延長了IGF的半衰期，以此來調節IGF的生物學活性，更好的發揮IGF的作用[3，18]。寧豐等[19]研究表明，孕婦血清IGFBP-3水平的高低能夠反映出胎兒生長情況，同時也有研究發現妊娠14 ～ 18周時IGFBP-3的濃度與新生兒百分位數呈負相關。陸宇萍等[8]研究表明，孕16 ～ 18周及26 ～ 28周的孕婦血清中的IGFBP-3水平低于孕足月的孕婦。同時，孕晚期IGFBP-3與IGF-1的升高水平相一致，表明IGFBP-3通過調節IGF的水平參與到胎兒生長發育過程。有試驗研究表明，在FGR組中，IGFBP-3濃度顯著高于正常組[分別為（6359±384）與（5384±219）ng/ml，P=0.030]，IGFBP-3濃度也隨著胎齡的增加而增加，與本研究結論相符合，FGR組新生兒臍血清中IGFBP-3的水平明顯降低[20]。因此，IGFBP-3可能是FGR發生發展的重要因素之一。

IGF-1、2及IGFBP-3均參與胎兒生長發育過程，與FGR密切相關。許多試驗已經證明了胎兒低血糖和低胰島素血癥在人類和其他哺乳動物的生長遲緩胎兒中有關，本研究結果顯示了相同的結果：FGR組孕婦血清及臍血清中IGF-1、2和IGFBP-3水平均低于對照組，孕婦血清IGF-1、2和IGFBP-3水平均高于新生兒臍血IGF-1、2和IGFBP-3水平，新生兒臍血IGF-I、2和IGFBP-3水平與新生兒出生體重呈正相關，因此孕婦血清及臍血中三者的水平可用于早期發現FGR，為預測及診斷FGR提供依據。由此，根據三者進行基因靶向治療，也是值得被探討的早期治療方法之一。

FGR的發生發展是一個涉及整體的復雜的過程，多種因素可對其造成影響。除IGF-1、2和IGFBP-3起重要作用外，生長激素、瘦素、骨鈣素以及血脂水平等是否與FGR的發生發展有關，期望作進一步研究探討，從而為有效預測胎兒FGR的發生，為早期診斷、早期治療、降低新生兒并發癥及死亡率提供更有力的試驗依據。